掺杂co和cu对ni--mn--ga合金马氏体相变和磁性能的影响

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文掺杂Co和Cu对Ni—Mn—Ga合金马氏体相变和磁性能的影响作者姓名：刘金阳指导教师：左良教授李宗宾副教授东北大学材料与冶金学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：材料学论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：秦高悟教授评阅人：宋建宇副教授何长树副教授东北大学2014年6月万方数据AThesisinMaterialsScienceIIIIIIIIllllllllllllllMIl[1UlllllllJ0121859EffectsofCoandCudopingonphasetransformat

2、ionandmagneticpropertiesofNiMnGaalloysByLiuJinyangSupervisor：ProfessorZuoLiangAssociatedProfessorLiZongbinNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：主，1令一目日期：矽Jq-,‘、弓形

3、学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半0两年口学位论文作者签名：剖么闭园签字日期：沙＼峨多、2p导师签名：签字日期：6．≥。万方数据东北大学硕士学位论文摘要掺杂Co和Cu对Ni．Mn—Ga合金马氏体相变和磁性能的影响摘要Ni．Mn．Ga系铁磁形状记忆合金的相变与磁性能具有强烈的成分的依赖特性，可通过合金化的方法进行调控。本

4、论文研究以NisoMn28Ga22合金为基础，分别以Cu替代Mn，Co替代Ni及Cu和Co同时替代Mn和Ni的方式进行合金，制备了成分分别为Nis0Mn28．；Cu。Gaz2(x=0，1，2，3，4，5，6，7)、Ni50．xCo。Mn28Ga22(x=l，2，3，4，5，6，7)、和Ni50。Co。Mn2s。Cu。Ga22(x=l，2，3，4，5，6，7)的三组合金铸锭。利用差示扫描量热仪(DSC)、磁学测量系统(MPMS)、振动样品磁强计(VSM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)；f11万能试验机系统研究了加入Co和Cu元素对合金结构转变、磁转变、饱和磁化强度、晶体结构、微观组

5、织形貌以及力学性能的影响。基于DSC和MPMS测量，发现在Ni50Mn280a22合金中以Cu替代Mn可以提高合金的马氏体相变温度，并降低居里温度；以Co替代Ni会降低合金的马氏体相变温度并提高居里温度；同时以Co替代Ni及Cu替代Mn，合金的马氏体相变温度随添加元素的增加呈上升趋势，而居里温度则先缓慢上升，到Co和Cu含量为3％时开始快速下降。XRD测量结果表明，Ni50Mn28Ga22合金室温相为5M马氏体；加入Cu元素，当Cu含量为1％和2％时，室温相仍保持5M马氏体，当Cu含量为3-7％时，室温相为7M+NM马氏体的混合物；Ni50Mn28Ga22合金中加入Co元素，合金的室温相均为奥

6、氏体；同时加入Co和Cu元素，当Co和Cu含量为1％时，合金的室温相为5M马氏体．含量为2．7％时，室温相为7M+NM马氏体的混合物，与单独加入Cu元素的合金相似。SEM微观组织观察表明，5M马氏体的微观组织由粗大的马氏体板条构成，且粗大板条内部包含更加细小的板条并存在一定的弯折；7M与NM马氏体共存的组织中，NM马氏体的板条宽度要大于7M马氏体板条的宽度，且NM马氏体由细小的马氏体板条平行排列构成。根据VSM测量结果发现，三种替代方式的合金室温下均为铁磁态。以Cu掺杂的合金中，随着Cu含量的增加，合金的饱和磁化强度先下降再卜-升，到3％时达到最大值后开始下降；向合金中加入Co元素，会使合金的

7、饱和磁化强度上万方数据东北大学硕士学位论文摘要下波动，但总体呈上升趋势；同时加入Cu和Co元素，合金的饱和磁化强度先上升，到1％之后呈下降趋势。力学性能测量结果表明，向合金中加入Cu元素，当Cu含量为l％时，合金的断裂强度升高，当Cu含量到2％以后，合金的断裂强度开始呈下降趋势；而加入Co的合金断裂强度则上下波动，无明显规律，但加入Co的合金断裂强度均比原始合金Ni50Mn28Ga22的断裂强度高